淺析220kV變電站母線保護(hù)的雙重化改造

覃仕盈

（佛山市三水區(qū)通利達(dá)電力設(shè)計(jì)有限公司，廣東 佛山 528000）

一、工程概述

廣東省該220kV變電站是廣東省電力輸送的重要站點(diǎn)，它的220kV母線是該變電站內(nèi)重要的電氣設(shè)備，其母線及其保護(hù)裝置是否能夠正常運(yùn)行是保證廣東電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行基礎(chǔ)。若母線保護(hù)裝置產(chǎn)生錯誤動作，將會造成該地區(qū)大面積停電，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生系統(tǒng)穩(wěn)定性遭到破壞的事故。所以，對該220kV變電站的母線保護(hù)進(jìn)行規(guī)范的設(shè)計(jì)，對保障主網(wǎng)的安全運(yùn)行具有極為重要的作用。

二、當(dāng)前變電站母線保護(hù)存在的問題

該220 kV變電站母線采用雙母線單分段接線方式,廣東省電力設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)配置的保護(hù)為220 kV粵3～5號母線三段母線共用一套BP-2A微機(jī)型母線保護(hù)裝置，該保護(hù)裝置運(yùn)用的是先進(jìn)的復(fù)式比率制動原理，可以快速、有選擇性的將母線故障點(diǎn)進(jìn)行切除,對母線的各種運(yùn)行方式可以進(jìn)行自動地配合。在正常運(yùn)行時(shí)，雖然該保護(hù)基本滿足了DL-400-91的相關(guān)規(guī)定，但也存在著如下一些問題：

（1）當(dāng)該變電站某段母線進(jìn)行停電年檢時(shí),但是整套母線保護(hù)依然繼續(xù)運(yùn)行,阻礙了年檢工作的進(jìn)行。該裝置的相關(guān)說明書中寫有“電路及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)合理，裝置基本不需要調(diào)試,且其運(yùn)行維護(hù)非常方便”，可以看出，絕對不需要調(diào)試是避免不了的。

（2）一般來說，國內(nèi)生產(chǎn)的繼電保護(hù)裝置，原理雖然先進(jìn)，但是回路卻很復(fù)雜。根據(jù)我國多年來對微機(jī)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行狀況的研究發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)生產(chǎn)的保護(hù)裝置在很多方面都比國外生產(chǎn)的先進(jìn)設(shè)備差很多，這就導(dǎo)致了在運(yùn)行時(shí)由于裝置質(zhì)量問題出現(xiàn)停運(yùn)的現(xiàn)象隨處可見。

（3）以上可知，該站現(xiàn)有的配置方案不符合國家電網(wǎng)公司出臺的相關(guān)規(guī)定，該變電站的220kV雙母線接線應(yīng)該進(jìn)行雙重化配置。

三、220kV變電站母線保護(hù)雙重化改造技術(shù)問題分析

3.1 母線雙重化改造中的危險(xiǎn)點(diǎn)分析

3.1.1 電流回路危險(xiǎn)點(diǎn)

安穩(wěn)裝置、計(jì)量和測控所取CT繞組可能發(fā)生變化，必須及時(shí)檢查CT回路，防止送電時(shí)造成CT二次開路。

3.1.2 防止母差失靈誤動作

因舊母差失靈保護(hù)裝置處于運(yùn)行中，停電改造間隔的舊母差電流回路必須用專用短接線短接，嚴(yán)禁進(jìn)行任何工作，防止差動回路電流不平衡導(dǎo)致舊母差保護(hù)誤動作；母差保護(hù)測試完所有間隔開關(guān)準(zhǔn)備投產(chǎn)前，需統(tǒng)一恢復(fù)接入各間隔開關(guān)跳閘二次線，各間隔母差保護(hù)跳閘線及失靈保護(hù)跳閘線需準(zhǔn)確接入位置，做好標(biāo)識；接入前必須先測量判斷跳閘二次線無正電位后方可接入。

3.1.3 母線雙重化改造中增加保護(hù)可靠性的措施和要求：

3.1.3.1 主變間隔

失靈保護(hù)裝置可能因無法區(qū)分失靈的斷路器是否為主變單元，無法實(shí)現(xiàn)主變中壓側(cè)開關(guān)失靈聯(lián)跳主變?nèi)齻?cè)功能。新母線保護(hù)裝置在主變支路可接入三跳接點(diǎn)，其他支路接入分相跳閘接點(diǎn)，因此可以用于辨別主變中壓側(cè)開關(guān)和線路開關(guān)，實(shí)現(xiàn)主變中壓側(cè)開關(guān)失靈聯(lián)跳主變?nèi)齻?cè)功能。

3.1.3.2 線路間隔

接于舊母差保護(hù)屏的有關(guān)線路間隔“失靈起動”開入接點(diǎn)，全部改接到新上失靈公用屏相應(yīng)的“失靈起動”輸入位置。在回路上，為進(jìn)一步提高判別與動作的可靠性，在失靈起動回路和跳閘回路中分別增加一對操作箱提供的刀閘切換接點(diǎn)。必須起動回路中刀閘位置判別與失靈跳閘回路中刀閘位置判別故障母線所在一致時(shí)，失靈起動開入后經(jīng)失靈保護(hù)電壓閉鎖，跳閘脈沖才能送到故障母線上間隔的操作箱，實(shí)現(xiàn)開關(guān)的跳閘。

3.2 開關(guān)間隔的TA二次繞組缺失

解決辦法是待線路或母聯(lián)、分段等開關(guān)停電時(shí)，通過TA回路異動，拆掉原用于故障錄波器或充電保護(hù)的TA接線，留出繞組給第二套母差接引。故障錄波器和充電保護(hù)用電流量再從線路保護(hù)盤或引至監(jiān)控的電流回路串接。此項(xiàng)TA回路異動并結(jié)合開關(guān)停運(yùn)檢修一并進(jìn)行，歷時(shí)較長。

3.3 開關(guān)、刀閘狀態(tài)節(jié)點(diǎn)難接引

當(dāng)開關(guān)站施工時(shí)預(yù)留的敷設(shè)電纜的金屬管道已銹蝕，敷設(shè)新電纜施工困難時(shí)，解決辦法是利用現(xiàn)有電纜的備用芯接引狀態(tài)輔助接點(diǎn)。該項(xiàng)工作需仔細(xì)核對開關(guān)柜圖紙，查找可利用的備用電纜芯；在圖紙上找到后還需到現(xiàn)地開關(guān)柜內(nèi)電纜槽中尋找剩余的備用芯。由于有很多備用芯施工時(shí)未標(biāo)記，需通過兩端對線方能確定是否可用。交流電纜備用芯由于干擾的原因，原則上不能利用。

3.4 母差跳主變高壓側(cè)開關(guān)的跳閘回路電纜難施工

母差跳主變高壓側(cè)開關(guān)的跳閘回路是從繼保室拉到廠房每臺發(fā)變組保護(hù)柜，需敷設(shè)長距離電纜，施工難度大，而第一套母線保護(hù)屏已有兩路獨(dú)立跳閘回路接引到發(fā)變組保護(hù)屏內(nèi)。解決辦法是利用現(xiàn)有的第一套母差的跳閘回路電纜，將原第一套母線保護(hù)的第二組跳閘線直接轉(zhuǎn)移到第二套母線保護(hù)屏內(nèi)，再通過敷設(shè)電纜將第一套母線保護(hù)第二組跳閘回路并接到第二套母線保護(hù)屏相應(yīng)跳閘回路。

3.5 差流問題的處理

在電流回路全部正式接入第二套母線保護(hù)裝置時(shí)，裝置出現(xiàn)了差流報(bào)警，表明部分TA繞組接線存在問題。查找的重點(diǎn)是以前未使用的主變高壓側(cè)間隔備用TA二次繞組。通過相位表將此繞組與此間隔的正常繞組進(jìn)行相相比較，發(fā)現(xiàn)有TA極性接反及相別接錯。由于設(shè)備運(yùn)行，不能從TA根部徹底調(diào)整，僅能在端子箱側(cè)對錯誤的TA接線進(jìn)行改動，調(diào)整后裝置差流報(bào)警消失，裝置運(yùn)行正常。

第二套母線保護(hù)的成功投運(yùn)，使220kV母線運(yùn)行方式更靈活，保護(hù)雙重化配置運(yùn)行更可靠，母線保護(hù)系統(tǒng)得到很好的優(yōu)化。結(jié)合增設(shè)第二套母線保護(hù)的施工，對開關(guān)站相應(yīng)電流、電壓二次回路進(jìn)行了屏蔽電纜的更換。利用TV停運(yùn)檢修期間，更換了屏蔽電纜，第二套母差保護(hù)所用TV二次回路全部敷設(shè)屏蔽電纜，滿足了電力系統(tǒng)反事故措施的要求。

結(jié)語

母線保護(hù)裝置是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要組成部分，母線保護(hù)的誤動和拒動都會給電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重的危害，造成嚴(yán)重的后果。加強(qiáng)完善母線保護(hù)的改造迫在眉睫，以上通過對母線雙重化改造的分析，希望能為現(xiàn)場改造的實(shí)施提供一定的借鑒。

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